Introdução a Redes de Computadores

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
Redes de Computadores I
Introdução
Prof. Helcio Wagner da Silva
. – p.1/29
Definição
Definição dada por A. Tanenbaum:
“... um conjunto de computadores autoˆnomos interconectados por
uma u´nica tecnologia.”
voz, video e dados
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. – p.2/29
Definição
Implicação:
A Internet não é uma rede única.
Ela é, na verdade, uma rede formada por várias
redes de computadores.
Outras definições também podem ser usadas.
Alguns usos comuns para as redes de computadores:
compartilhamento de recursos;
acesso a informações remotas;
comunicação entre pessoas.
. – p.3/29
Alcance Geográfico
LANs (Local Area Networks)
MANs (Metropolitan Area Networks)
WANs (Wide Area Networks)
LANMAN ou WAN
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. – p.4/29
Tipos de Ligações
Multiponto
Ponto a Ponto
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. – p.5/29
Sentido da Comunicação
Simplex
Half−duplex
ou
Full−duplex
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. – p.6/29
Topologias Físicas
Anel
Estrela
Barramento
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. – p.7/29
Topologias Lógicas
Além da topologia física, que descreve o arranjo entre os
componentes da rede, há de se considerar também a
topologia lógica.
A topologia lógica diz respeito à disciplina utilizada pelos
componentes da rede para acesso ao meio de
transmissão.
Por exemplo, em uma rede Fast Ethernet ou Gigabit
Ethernet:
a topologia física é estrela.
a topologia lógica é barramento.
. – p.8/29
Protocolos
Para que os computadores se comuniquem através de
uma rede, é preciso mais do que a existência de um meio
de transmissão entre eles.
Um conjunto de mensagens com sintaxe bem definida
deve ser estabelecido.
Também deve ser determinada a seqüência na qual
essas mensagens devem ser trocadas.
Dá-se o nome de protocolo a esse conjunto de
mensagem e a seqüência na qual elas são trocadas.
. – p.9/29
Arquitetura de Protocolos
Os computadores devem implementar o mesmo
protocolo para se comunicarem - na prática, porém, há
uma série de protocolos que colaboram entre si.
602
Esses protocolos são definidos e distribuídos segundo
uma determinada arquitetura.
. – p.10/29
RM-OSI
A ISO (International Organization for Standardization)
elaborou uma arquitetura na qual a disposição
organizacional lembra uma pilha.
O RM-OSI (Reference Model for Open Systems
Interconnection) estabelece uma arquitetura de sete
níveis, ou camadas.
A cada um dos níveis está associado um ou mais
protocolos específicos, responsáveis por cada um dos
aspectos da comunicação.
Alguns protocolos são implementados em HW. Outros
são implementados em SW.
. – p.11/29
Níveis definidos pelo RM-OSI
Rede
Enlace
Físico
Rede
Enlace
Físico
...
...
Sessão
Transporte
Apresentação
Aplicação
Sessão
Transporte
Apresentação
Aplicação
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
��
. – p.12/29
Comunicação entre Máquinas
Rede
Enlace
Físico
Rede
Enlace
Físico
... ...
Apresentação
Aplicação
Sessão
Transporte
Apresentação
Aplicação
Sessão
Transporte
1
2
3
4
5
6
7
��
. – p.13/29
Terminologia do RM-OSI
N−1
SAP (N)
SAP (N−1)SAP (N−1)
PDU (N) =
SDU (N−1)
SAP (N)
SDU (N−2)
PDU (N−1) =
N
Driver de 
Protocolo do
Nível (N−1)
Driver de 
Protocolo do
Nível (N−1)
.
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Usuário do
Serviço N
Protocolo 
Driver de 
do Nível N
Usuário do
Serviço N
Protocolo 
Driver de 
do Nível N
. – p.14/29
Terminologia do RM-OSI
N−1
SAP (N)
SAP (N−1)SAP (N−1)
PDU (N) =
SDU (N−1)
SAP (N)
SDU (N−2)
N
Driver de 
Protocolo do
Nível (N−1)
Driver de 
Protocolo do
Nível (N−1)
.
.
.
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PDU (N−1) =
Usuário do
Serviço N
Usuário do
Serviço N
Protocolo 
Driver de 
do Nível N
Protocolo 
Driver de 
do Nível N
. – p.15/29
Funções dos Níveis do RM-OSI
A função do Nível Físico é transmitir uma cadeia de bits.
Trata de questões como representar 0’s e 1’s, quantos µs
durará um bit, se a transmissão será half-duplex ou
full-duplex, a pinagem de conectores, etc.
. – p.16/29
Função do Nível de Enlace
As funções do Nível de Enlace dizem respeito ao
controle de acesso ao meio e à provisão um serviço de
transmissão confiável para o Nível de Rede.
A PDU do Nível de Enlace é denominada Quadro.
Os Quadros são transmitidos um a um, cada qual
contendo alguma forma de detecção de erros.
Usualmente a correção de erros não é feita, exceto em
comunicações via satélite.
Mecanismos de controle de fluxo também podem ser
providos pelo Nível de Enlace.
. – p.17/29
Níveis Físico e de Enlace
...
Enlace
Rede
Físico
...
Rede
Físico
Rede Rede
Enlace EnlaceEnlaceEnlace
Físico Físico Físico Físico
Enlace
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Aplicação
Sessão
Transporte
protocolo de Enlace
protocolo de Nível Físico
Apresentação
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. – p.18/29
Função do Nível de Rede
A PDU do Nível de Rede é chamada de Pacote.
A função do Nível de Rede é rotear Pacotes desde a
origem até o destino.
Filosoficamente, o Nível de Rede pode operar em dois
modos:
Orientado-à-conexão - também chamado de Circuito
Virtual.
Não-orientado-à-conexão - também chamado de
Datagrama.
Nas redes atuais, é utilizado o segundo modo - daí o
Pacote vir a ser chamado também de Datagrama.
. – p.19/29
Nível de Rede
...
Enlace
Rede
Físico
...
Rede
Físico
Rede Rede
Enlace EnlaceEnlaceEnlace
Físico Físico Físico Físico
Enlace
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Aplicação
Sessão
Transporteprotocolo de Nível de Rede
Apresentação
��
. – p.20/29
Função do Nivel de Transporte
O Nível de Transporte é o primeiro Nível fim a fim,
ligando a origem ao destino.
Ele segmenta os dados recebidos do Nível de Sessão,
caso necessário, e os repassa ao Nível de Rede, após
processá-los.
Serviços orientados ou não à conexão podem ser
oferecidos. Ambos são usados nas redes atuais.
Em serviços orientados-à-conexão, são providos controle
de erros, de fluxo e de congestionamento.
Outras funções importantes oferecidas são a
multiplexação e o splitting de conexões.
. – p.21/29
Nível de Transporte
...
Enlace
Rede
Físico
...
Rede
Físico
Rede Rede
Enlace EnlaceEnlaceEnlace
Físico Físico Físico Físico
Enlace
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Aplicação
Sessão
Transporte
protocolo de Nível de Transporte
Apresentação
��
. – p.22/29
Função do Nível de Sessão
O Nível de Sessão permite que usuários em
computadores diferentes estabeleçam uma sessão entre
eles.
Uma sessão oferece serviços como o controle de
diálogos e a sincronização.
O controle de diálogo utiliza o conceito de token (ficha)
para realizar uma troca half-duplex em um ambiente
full-duplex.
Pontos de sincronização são trocados de forma a permitir
que, após uma falha, o diálogo possa ser retomado.
. – p.23/29
Nível de Sessão
...
Enlace
Rede
Físico
...
RedeFísico
Rede Rede
Enlace EnlaceEnlaceEnlace
Físico Físico Físico Físico
Enlace
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Aplicação
Sessão
Transporte
Apresentação
Protocolo de Sessão
��
. – p.24/29
Função do Nível de Apresentação
O Nível de Apresentação provê a negociação da sintaxe
de transferência utilizada na comunicação.
Nível de Apresentação Nível de Apresentação
Nível de Aplicação Nível de Aplicação
Sintaxe
Local A
Sintaxe de 
Transferência
Sintaxe
Local B
Conversor
Sintaxe de Transferência /
Sintaxe Local B
Conversor
Sintaxe Local A /
Sintaxe de Transferência
Criptografia e compressão de dados são também
previstas para implementação por esse Nível.
. – p.25/29
Nível de Apresentação
...
Enlace
Rede
Físico
...
Rede
Físico
Rede Rede
Enlace EnlaceEnlaceEnlace
Físico Físico Físico Físico
Enlace
Aplicação
Sessão
Transporte
Aplicação
Sessão
Transporte
ApresentaçãoApresentação
Protocolo de Apresentação
��
. – p.26/29
Função do Nivel de Aplicação
O Nível de Aplicação representa as funcionalidades
diretamente observadas pelos usuários.
São definidos neste Nível os protocolos usados para
transferência de arquivos, correio eletrônico, terminal
remoto, resolução de nomes, etc.
...
Nível de Aplicação
ACSE ROSE RTSE
DSMHSFTAM VT
. – p.27/29
Arquitetura Internet
O Modelo de Referência definido para a Internet é bem
mais simples que o RM-OSI.
São definidos quatro Níveis (ao invés de sete):
Aplicação, Transporte, Inter-redes e Host/rede.
Os protocolos de cada Nível são mais simples:
No Nível de transporte são usados o TCP
(Transmission Control Protocol) e o UDP (User
Datagram Protocol).
No Nível de Inter-redes é usado o IP (Internet
Protocol).
É conhecido também como Arquitetura TCP/IP.
. – p.28/29
Arquitetura Internet
Inter−redes
Host/rede
Rede
Enlace
Físico
x Transporte
Aplicação
Sessão
Transporte
Apresentação
Aplicação
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. – p.29/29
	
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	{large NÃnullveis FÃnullsico e de Enlace}
	{large Função do NÃnullvel de Rede}
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	{large Função do Nivel de Transporte}
	{large NÃnullvel de Transporte}
	{large Função do NÃnullvel de Sessão}
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	{large Função do NÃnullvel de Apresentação}
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